【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池领域，具体涉及一种负极极片及其制备方法与电化学装置。
技术介绍
1、能量密度与倍率性能是评估锂离子电池性能的重要指标。能量密度指单位质量或单位体积的电池所放出的能量，倍率性能指电池在规定时间内放出其额定容量时所需要的电流值，高能量密度与高倍率性能在锂离子电池发展中一直扮演着矛与盾的关系，往往高倍率的锂离子电池不会具有高能量密度，而高能量密度的锂离子电池则不会具有过高的倍率性能。
2、然而随着新能源汽车行业的快速发展，市场需要锂离子电池既能满足快速充电又能满足高容量、长续航，即既要高倍率性能又要高能量密度。石墨等材料因为其具有优异的化学稳定性和加工性能，因此作为锂离子电池的常用负极材料。然而如石墨材料的理论克容量仅为372mah/g，因此在高能量密度电池生产中往往需要对石墨负极极片进行高压实密度的限定来提高电池整体的能量密度，但是在高压实密度下石墨负极极片往往会暴露其动力学不足的问题，导致电池快充能力下降。
技术实现思路
1、本专利技术目的是：提供一种旨在满足能同时提升电池能量密度与倍率性能的负极极片及其制备方法与电化学装置。
2、本专利技术的技术方案是：第一方面，本专利技术提供一种负极极片，所述负极极片包括集流体以及分别涂覆于所述集流体相对两面的涂层组，所述涂层组包括第一涂层与第二涂层，所述第一涂层设置于所述集流体与所述第二涂层之间；
3、所述第一涂层中包括第一负极活性物质、第一导电剂、第一粘结剂与第一分散剂，所述第一负极活性物
4、所述第二涂层中包括第二负极活性物质、第二导电剂、第二粘结剂与第二分散剂，所述第二负极活性物质的费雷特径最小直径与最大直径之比为0.5-0.8，且所述第二负极活性物质的中值粒径为8-14μm；
5、所述第一负极活性物质的粒径大于所述第二负极活性物质的粒径。
6、可选的，所述第一负极活性物质与所述第二负极活性物质的重量比为(3-15)：2。
7、在一种较佳的实施方式中，所述第一涂层与所述第二涂层的重量比为(6-8)：(2-4)。
8、在一种较佳的实施方式中，所述第一负极活性物质、第一粘结剂与第一分散剂的重量比为(96％-98％)：(0.7％-1.3％)：(1.2％-2％)：(0.1％-0.7％)；
9、和/或，
10、所述第二负极活性物质、第二粘结剂与第二分散剂的重量比为(95％-97％)：(0.6％-1.4％)：(1.4％-1.8％)：(1.0％-1.8％)。
11、在一种较佳的实施方式中，所述第一负极活性物质包括天然石墨、人造石墨、硬碳、硅碳、硅氧中至少一种；和/或，
12、所述第二负极活性物质包括天然石墨、人造石墨、硬碳、硅碳、硅氧中的至少一种。
13、在一种较佳的实施方式中，所述第一导电剂包括炭黑，所述第一粘结剂包括丁苯橡胶乳液，所述第一分散剂包括羧甲基纤维素钠；和/或，
14、所述第二导电剂包括炭黑，所述第二粘结剂包括丁苯橡胶乳液，所述第二分散剂包括羧甲基纤维素钠。
15、在一种较佳的实施方式中，所述第二负极活性物质表面包覆有由表面改性剂碳化形成的无定形碳包覆层；
16、所述表面改性剂包括乙烯焦油、煤焦油、煤沥青、橡胶增塑剂、丁苯橡胶、脲醛树脂、单糖化合物或多糖化合物中的至少一种。
17、在一种较佳的实施方式中，所述表面改性剂中的残炭量与所述表面改性剂总重量之比为(3％-7％):1。
18、第二方面，本专利技术还提供一种负极极片的制备方法，所述方法包括：
19、将第一负极活性物质、第一导电剂、第一粘结剂与第一分散剂按第一预设比例混合得到第一混合物，并加入去离子水制成第一涂层浆料；
20、将第二负极活性物质、第二导电剂、第二粘结剂与第二分散剂按第二预设比例混合得到第二混合物，并加入去离子水制成第二涂层浆料；
21、将所述第一涂层浆料与所述第二涂层浆料倒入双层涂布机中以将所述第一涂层浆料与所述第二涂层浆料涂布在集流体上制得涂布极片；其中所述第一涂层浆料与所述第二涂层浆料的重量比为(6-8):(2-4)；
22、将所述涂布极片室温晾干后烘干，并进行冷压、分切得到负极极片。
23、第三方面，本专利技术还提供一种电化学装置，所述电化学装置包括依次层叠设置的正极极片、隔离膜与负极极片，所述负极极片为如上文任意一项所述的负极极片。
24、本专利技术的优点是：提供一种负极极片及其制备方法与电化学装置，在集流体两面分别依次层叠第一涂层与第二涂层，其中第一涂层中的第一负极活性物质高宽比较小，有效提高了负极极片的压实密度，第二涂层中的负极活性物质高宽比较大，在辊压后依旧可以具有丰富的孔隙结构，有助于提高极片的孔隙率与浸润性，从而提高极片整体的倍率性能；第一负极活性物质的中值粒径为13-20μm，第二负极活性物质的中值粒径为8-14μm，且第一负极活性物质的粒径大于第二负极活性物质的粒径，能够使得负极极片的动力学达标的同时提升电池的循环性能。
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1.一种负极极片，其特征在于，所述负极极片包括集流体以及分别涂覆于所述集流体相对两面的涂层组，所述涂层组包括第一涂层与第二涂层，所述第一涂层设置于所述集流体与所述第二涂层之间；
2.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述第一负极活性物质与所述第二负极活性物质的重量比为(3-15)：2。
3.根据权利要求2所述的负极极片，其特征在于，所述第一涂层与所述第二涂层的重量比为(6-8)：(2-4)。
4.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述第一负极活性物质、第一粘结剂与第一分散剂的重量比为(96％-98％)：(0.7％-1.3％)：(1.2％-2％)：(0.1％-0.7％)；和/或，
5.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述第一负极活性物质包括天然石墨、人造石墨、硬碳、硅碳、硅氧中至少一种；和/或，
6.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述第一导电剂包括炭黑，所述第一粘结剂包括丁苯橡胶乳液，所述第一分散剂包括羧甲基纤维素钠；和/或，
7.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的负极极片，其特征在于，所述表面改性剂中的残炭量与所述表面改性剂总重量之比为(3％-7％):1。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的负极极片的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
10.一种电池，其特征在于，所述电化学装置包括依次层叠设置的正极极片、隔离膜与负极极片，所述负极极片为如权利要求1至8任意一项所述的负极极片。
...【技术特征摘要】
1.一种负极极片，其特征在于，所述负极极片包括集流体以及分别涂覆于所述集流体相对两面的涂层组，所述涂层组包括第一涂层与第二涂层，所述第一涂层设置于所述集流体与所述第二涂层之间；
2.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述第一负极活性物质与所述第二负极活性物质的重量比为(3-15)：2。
3.根据权利要求2所述的负极极片，其特征在于，所述第一涂层与所述第二涂层的重量比为(6-8)：(2-4)。
4.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述第一负极活性物质、第一粘结剂与第一分散剂的重量比为(96％-98％)：(0.7％-1.3％)：(1.2％-2％)：(0.1％-0.7％)；和/或，
5.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述第一负极活性物质包括天然...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈志焕，陶颖杰，秦建平，王书慧，邰建，杜鹏，潘福中，
申请(专利权)人：浙江吉利控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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